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부분 가지형 블록 공중합체를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 전해질 막 및 이를 구비한 연료전지용 막전극 접합체

  • 기술번호 : KST2015139965
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 부분 가지형 블록 공중합체를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 전해질 막에 관한 것이다.본 발명에 따른 부분 가지형 블록 공중합체를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 전해질 막은 우수한 이온전도도, 기계적 강도 및 화학적 안정성을 제공할 수 있으므로, 연료전지용 막-전극 접합체에 활용될 수 있다.
Int. CL H01M 8/10 (2006.01) H01M 4/86 (2006.01) C08L 101/02 (2006.01) H01M 8/02 (2006.01) C08G 81/00 (2006.01) C08J 5/22 (2006.01)
CPC H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01) H01M 8/102(2013.01)
출원번호/일자 1020140044467 (2014.04.14)
출원인 한국화학연구원
등록번호/일자 10-1574245-0000 (2015.11.27)
공개번호/일자 10-2015-0118674 (2015.10.23) 문서열기
공고번호/일자 (20151204) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2014.04.14)
심사청구항수 11

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이장용 대한민국 대전시 동구
2 홍영택 대한민국 대전시 유성구
3 김태호 대한민국 대전시 유성구
4 유덕만 대한민국 경기도 안산시 단원구
5 김석제 대한민국 대전시 대덕구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 손민 대한민국 서울특별시 송파구 법원로 ***, *층(문정동)(특허법인한얼)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국화학연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2014.04.14 수리 (Accepted) 1-1-2014-0355152-33
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2015.01.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2015.03.13 수리 (Accepted) 9-1-2015-0017170-15
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2015.08.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0557330-27
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2015.08.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2015-0825125-92
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2015.08.25 수리 (Accepted) 1-1-2015-0825124-46
7 [지정기간단축]기간연장(단축, 경과구제)신청서
[Reduction of Designated Period] Request for Extension of Period (Reduction, Expiry Reconsideration)
2015.08.26 수리 (Accepted) 1-1-2015-0828263-09
8 등록결정서
Decision to grant
2015.11.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2015-0782934-16
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149265-52
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2017.09.14 수리 (Accepted) 4-1-2017-5149242-13
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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부분 가지형 블록 공중합체(partially branched multiblock copolymer)를 포함하는 이온전도성 고분자로부터 제조된 전해질 막에 있어서,상기 부분 가지형 블록 공중합체는 친수성 제1 고분자로 된 제1 블록; 주사슬 상에 곁가지를 형성하는 분기점(branching point)을 형성하도록 양 말단에 각각 중합 반응에 참여하는 2개 이상의 반응기를 갖는 소수성 제2 고분자로부터 유래된 제2 블록; 및 선택적으로 소수성 제3 고분자로 된 제3 블록을 포함하고, 상기 제1 블록은 하기 화학식 1로 표시되며,상기 소수성 제2 고분자는 하기 화학식 2로 표시되고,상기 제3 블록은 하기 화학식 3으로 표시되는 것이 특징인 전해질 막:[화학식 1][화학식 2][화학식 3]상기 화학식 1에서,A는 단일결합 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-;B 및 B'은 각각 독립적으로 단일결합 또는 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR30-이며, 이때 R30은 C1 내지 C6 알킬기;M은 수소원자 또는 알칼리 금속;Ar은 1개 이상의 술폰산기(-SO3H) 또는 이의 알칼리 금속염으로 치환된 방향족 분자 또는 방향족 분자 그룹;a 및 b는 각각 0 내지 10에 속하는 정수, k는 1 내지 4에 속하는 정수이고, c는 1 내지 10,000에 속하는 정수이고,상기 화학식 2에서,R1, R1' 및 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기;X 및 X'는 각각 독립적으로 할로겐원자;D1은 ;D2는 ;상기 R6 내지 R9는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기일 수 있으며,G는 단일결합 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2- 또는 -(C(CF3)2)-,J는 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR28-이며, 이때 R28은 C1 내지 C6 알킬기;E는 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR31-이며, 이때 R31은 C1 내지 C6 알킬기;Ar'은 이며 이때, P는 단일결합, 전자주게기로서 -O-, -S-, -NH- 또는 -NR32-(R32은 C1 내지 C6 알킬기)로부터 선택된 기, 또는 전자끌게기로서 -(C=O)-, -(P=O)-, -(SO2)-, -CF2-, -(C(CH3)2)- 또는 -(C(CF3)2)-,상기 R10 내지 R17은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기;상기 화학식 1 또는 화학식 2에서 술폰산기, 인산기 및 아세트산기는 알칼리 금속염의 형태일 수 있으며;p는 1 내지 1000에 속하는 정수, w는 1 내지 10에 속하는 정수이며, t 및 t'은 각각 독립적으로 2 내지 5에 속하는 정수이며 y 및 y'은 각각 독립적으로 0 내지 3에 속하는 정수로서 t+y=5이고 t'+y'=5인 수의 조합임,상기 화학식 3에서,R2' 내지 R5', R26 내지 R29 및 R26' 내지 R29'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기;D1' 및 D2'은 각각 상기 화학식 2의 D1 및 D2와 같은 범위의 작용기가 도입될 수 있고, 이때 D1과 D1' 및 D2와 D2'은 각각 같거나 다를 수 있으며, R6' 내지 R9'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기일 수 있음;Ar''은 로서, 상기 화학식 2의 Ar'과 같은 범위의 작용기가 도입될 수 있고, 이때, Ar'과 Ar''은 같거나 다를 수 있으며,Ar''에서 R18 내지 R25는 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기일 수 있으며, P'은 상기 화학식 2의 Ar'에서의 P와 같은 범위의 작용기가 도입될 수 있음;E'은 전자주게기로서 상기 화학식 2의 E와 같은 범위의 작용기가 도입될 수 있고, 이때 E와 E'은 같거나 다를 수 있음;R22 내지 R25 및 R22' 내지 R25'은 각각 독립적으로 수소원자, 할로겐원자, 알킬기, 할로겐으로 치환된 알킬기, 알릴기, 시안기, 아릴기, 술폰산기, 인산기, 아세트산기, 니트로기, 퍼플루오로알킬기, 선택적으로 그 쇄에 하나 이상의 산소, 질소 또는 황원자를 포함하는 퍼플루오로알킬아릴기, 퍼플루오로아릴기 또는 -O-퍼플루오로아릴기;상기 화학식 3에서 술폰산기, 인산기 및 아세트산기는 알칼리 금속염의 형태일 수 있으며;p'은 1 내지 1000에 속하는 정수, w'은 1 내지 10에 속하는 정수임
2 2
제1항에 있어서,제1 블록 내지 제3 블록은 랜덤(random), 교차(alternating), 블록(block) 또는 순차적(sequential)으로 배열된 것이 특징인 전해질 막
3 3
제1항에 있어서,상기 화학식 1의 Ar은 하나 이상의 술폰산기 또는 이의 알칼리 금속염이 치환된 페닐, 나프틸, 티오페닐 또는 피리디닐인 것인 전해질 막
4 4
제1항에 있어서,상기 화학식 2의 X 및 X'는 각각 독립적으로 염소인 것인 전해질 막
5 5
제1항에 있어서,상기 부분 가지형 블록 공중합체는 하기 화학식 4로 표시되는 반복단위를 포함하는 골격을 갖는 것인 전해질 막:[화학식 4]화학식 4에서 각 문자는 청구항 1에 기재된 바와 같고, l과 m은 각각 독립적으로 1 이상의 정수이며, n은 0 이상의 정수임
6 6
제1항에 있어서,상기 이온전도성 고분자는 10,000 내지 1,000,000의 Mn(수평균 분자량; number-average molecular weight) 또는 10,000 내지 10,000,000의 Mw(중량평균 분자량; weight-average molecular weight)의 분자량을 갖는 것인 전해질 막
7 7
제5항에 있어서,상기 부분 가지형 블록 공중합체 내에서 l:m+n(몰비)는 0
8 8
제5항에 있어서,상기 0
9 9
제1항에 있어서,A는 -(C=O)-;Ar은 1개의 술폰산기 또는 이의 나트륨염으로 치환된 페닐;a 및 b는 각각 0이고,R1, R1' 및 R2 내지 R5는 모두 수소원자;D1 및 D2는 각각 와 로서, R6 내지 R9 및 R6' 내지 R9'은 모두 수소원자, G와 G'은 -(C=O)-, J와 J'은 -O-;E는 -O-;Ar'은 로서, R10 내지 R17은 모두 수소원자, P는 -(SO2)-;w=2, t=2이며,R2' 내지 R5', R26 내지 R29 및 R26' 내지 R29'은 모두 수소원자;D1' 및 D2'은 각각 D1 및 D2와 동일;E'은 -O-;Ar''은 로서, R18 내지 R25는 모두 수소원자, P'은 -(SO2)-;w=2인 전해질 막
10 10
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 전해질 막을 구비한 막-전극 접합체(MEA)
11 11
제10항에 기재된 막-전극 접합체(MEA)를 구비한 연료전지
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한국화학연구원 기관고유사업 고효율 고내구성 연료전지 핵심 화학 소재 및 기반기술 개발